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高三化学一轮复习 2_6 离子检验推断课时练习(含解析)

2-6

离子检验与推断



1.关于某无色溶液中所含离子的鉴别,下列判断正确的是



A.加入 AgNO3 溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不消失,可确定有 Cl 存在 B.通入 Cl2 后,溶液变为黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,可确定有 I 存在 C.加入 Ba(NO3)2,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不消失,可确定有 SO4 存在 D.加入盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有 CO3 存在 【答案】B 【解析】A、加入硝酸银产生白色沉淀后应加入稀硝酸,而不加入盐酸,错误,不选 A;B、通 入氯气后变为黄色,加入淀粉变蓝色,说明产生了碘单质,原溶液中有碘离子,正确,选 B;C、可能是亚硫酸根离子,错误,不选 C;D、可能是碳酸氢根离子,错误,不选 D。 2.某溶液中可能含有下列 6 种离子中的某几种:Cl 、SO4 、CO3 、NH4 、Na 、K 。为确认溶液 组成进行如下实验: (1)向 200ml 上述溶液中加入足量 BaCl2 溶液,反应后将沉淀过滤、 洗涤、干燥,得沉淀 4.30g,向沉淀中加入过量的盐酸,有 2.33g 沉淀不溶。 (2)向(1) 的滤液中加入足量的 NaOH 溶液, 加热, 产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 1.12L (已 换算成标准状况, 假定产生的气体全部逸出) 。 由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是 ( )
2﹣1 + 222+ + + 2- 2- -

A.c(CO3 )=0. 01mol?L ,c(NH4 )<c(SO4 ) B.如果上述 6 种离子都存在,则 c(Cl )>c(SO4 ) C.一定存在 SO4 、CO3 、NH4 ,可能存在 Cl 、Na 、K
2﹣ 2﹣ + ﹣ + 2﹣ 2﹣ + ﹣ + + ﹣ 2-

D.一定存在 SO4 、CO3 、NH4 、Cl ,一定不存在 Na 、K 【答案】B

+

【解析】 (1)取少量该溶液加入 BaCl2 溶液有白色沉淀生成,再加入足量盐酸后,沉淀部分溶 解, 并有气体生成, 说明白色沉淀为 BaCO3 和 BaSO4, 质量一共是 4.3g, 则溶液中含有 CO3 、 SO4 ,向沉淀中加入过量的盐酸,有 2.33g 沉淀不溶,则硫酸钡的质量是 2.33g,所以硫酸 根离子的物质的量是 2.33g÷233g/mol=0.01mol;碳酸钡的质量是:4.3g-2.33g=1.97g, 碳酸根离子的物质的量为:1.97g÷197g/mol=0.01mol; (2)向(1)的滤液中加入足量的 NaOH 溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,物质的量是 11.2L÷22.4L/mol=0.05mol,说明溶液中有 NH4 的物质的量是 0.05mol,A、根据以上分析 可知 c (CO3 ) =0.01mol÷0.2L=0.05mol/L, 硫酸根为 0.01mol, 铵根为 0.05mol, 故c (NH4 ) >c (SO4 ) , A 错误; B、 依据溶液电中性原则, 假设都存在, 根据电荷守恒可知 0.05+n (Na ) +n(K )=2×0.01+2×0.01+n(Cl ) ,据此得出 n(Cl )=n(Na )+n(K )+0.01>0.01=n (SO42-) ,则 c(Cl )>c(SO4 ) ,B 正确;C、根据分析可知,溶液一定存在的离子有:
1
2+ + + 2+ 2+ + 22-

SO4 、CO3 、NH4 ,根据电荷守恒可知一定还存在氯离子,可能存在的离子有:K+、Na+, C 错误;D、根据以上分析可知 D 错误,答案选 B。 3.某无色溶液,由 Na 、Ag 、Ba 、Al 、AlO2 、MnO4 、CO3 、SO4 中的若干种组成。取该溶 液进行如下实验:⑴取适量溶液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到无色溶液;⑵ 在⑴ 所得溶液中加入过量 NH4HCO3 溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲;⑶ 在⑵所得溶液 中加入过量 Ba(OH)2 溶液也有气体生成,同时析出白色沉淀乙。则下列离子在原溶液中一 定存在的有 A.SO4 、AlO2 、Na C.CO3 、Na 、Al 【答案】B 【解析】溶液呈无色,则一定不含 MnO4 。 (1)取适量溶液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到无色溶液,说明溶液中含有 CO3 , 则一定不含 Ag 、Ba 、Al ,根据溶液电中性原则可知含有 Na ; (2)在(1)所得溶液中加入过量 NH4HCO3 溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲,说明 (1)中含有 Al ,则原溶液中含有 AlO2 ; (3)在(2)所得溶液中加入过量 Ba(OH)2 溶液也有气体生成,同时析出白色沉淀乙,该 气体为氨气,沉淀为 BaCO3 或 BaSO4,不能确定原溶液中是否含有 SO4 ; 所以溶液中一定含有 Na 、CO3 、AlO2 ,故选 B。 4.某试液中只可能含有下列 K 、NH4 、Fe 、Al 、Cl 、SO4 、CO3 、AlO2 离子浓度均为 0.1 mol·L 。某同学进行了如下实验:
-1 + + 2+ 3+ - 2- 2- - + 223+ + 2+ 3+ + 2─ ─ 2─ + 3+ 2─ + + + 2+ 3+ ─ ─ 2─ 2─

2﹣

2﹣

+



) B.Na 、CO3 、AlO2 D.MnO4 、Na 、CO3
─ + 2─ + 2─ ─

中的若干种离子,

下列说法正确的是


3+ -



A.无法确定原试液中是否含有 Al 、Cl


B.滤液 X 中大量存在的阳离子有 NH4 、Fe 和 Ba C.无法确定沉淀 C 的成分 D.原溶液中存在的离子为 NH4 、Fe 、Cl 、SO4 【答案】D
+ 2+ -

2+

2+

2-

【解析】加入过量稀硫酸无明显变化,说明无碳酸根离子,无 Ba ,无 AlO2 ;加入硝酸钡有气 体,因为前面已经加入了硫酸,硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,说明有亚铁离子 存在且被氧化,沉淀为硫酸钡;加入 NaOH 有气体,说明存在铵根离子,气体氨气,沉淀 B
2

2+

-

为红褐色氢氧化铁沉淀;通入少量 CO2 产生沉淀,先与 OH 、Ba 反应,沉淀 C 为碳酸钡, 不能说明存在 Al 。因为存在的离子浓度均为 0.1mol?L ,从电荷的角度出发,只能含有 NH4 、Fe 、Cl 、SO4 才能保证电荷守恒,K 必然不能存在。故选项 ABC 均错误,选项 D 正 确。 5.某溶液除水电离出的 H 、OH 之外仅含 Fe 、Na 、Al 、Ba 、SO4 、NO3 、Cl 中的 4 种,这 4 种离子的物质的量均为 0.1 mol。若向该溶液中加入少量稀硫酸,无沉淀生成但有气泡 产生。下列说法错误的是 A.该溶液中肯定不含 Ba
2+ + - 2+ + 3+ 2+ 2- + 2+ 2+ 3+ -1

-

2+





B.若向该溶液中加入过量的稀硫酸,溶液中的阴离子会减少一种 C.若向该溶液中加入足量 NaOH 溶液,滤出沉淀,洗净灼烧后最多能得 8.0 g 固体 D.该溶液中除 H 、OH 之外所含离子是 Fe 、Na 、NO3 、SO4 【答案】B 【解析】向该溶液中加入少量稀硫酸,无沉淀生成但有气泡产生,说明溶液中一定不存在钡离 子,一定存在硝酸根离子和亚铁离子,生成的气体为一氧化氮;由于溶液中存在的 4 种离 子的物质的量均为 0.1mol,根据溶液电中性,溶液中一定还存在一种阴离子,若是存在氯 离子,溶液已经呈电中性,不会存在其它离子,所以溶液中存在的阴离子为硫酸根离子, 再根据溶液电中性可知,正电荷物质的量为:0.1mol×2=0.2mol,负电荷物质的量为: 0.1mol×2+0.1mol=0.3mol,溶液中一定还存在 0.1mol 正电荷,该离子的物质的量为 0.1mol,所以该离子为钠离子。A、根据以上分析可知,溶液中一定不存在钡离子,A 正确; B 、 溶 液 中 氢 氧 根 离 子 、 硫 酸 根 离 子 不 会 消 失 ; 根 据 反 应 方 程 式 NO3 +3Fe +4H =NO↑+3Fe +2H2O 可知,亚铁离子不足,加入足量的稀硫酸后,硝酸根离子不 会消失,B 错误;C、若向该溶液中加入足量的 NaOH 溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼 烧,最终所得固体为氧化铁,根据铁离子守恒,生成氧化铁的物质的量为 0.05mol,质量 为:0.05mol×160g/mol=8.0g,C 正确;D、根据分析可知,该溶液中除 H 、OH 之外所含离 子是 Fe 、Na 、NO3 、SO4 ,D 正确,答案选 B。 6. 某无色溶液中只可能含有①Na 、 ②Ba 、 ③Cl 、 ④Br 、⑤SO3 、 ⑥SO4 离子中的若干种 (忽 略水电离出的 H 、OH ) ,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下: (1)用 pH 试纸测得溶液的 pH 大于 7 (2)向溶液中滴加氯水,再加入 CCl4 振荡,静置后,CCl4 层呈橙色 (3)向所得水溶液中加入 Ba(NO3)2 溶液和稀 HNO3 有白色沉淀产生 (4)过滤,向滤液中加入 AgNO3 溶液和稀 HNO3 有白色沉淀产生 下列结论正确的是 A.肯定含有的离子是③④⑤ C.可能含有的离子是①⑥ ( )
+ + 2+ - - 2- 2- 2+ + 2+ 2+ + 3+ + - 2+ + 2-

B.肯定没有的离子是②⑤ D.不能确定的离子是③⑥
3

【答案】D 【解析】 (1)用 pH 试纸检验溶液的 pH 大于 7,说明溶液呈碱性,应含有弱酸的酸根离子,该 离子只能为 SO3 ,则溶液中一定不存在 Ba ,因二者能生成沉淀而不能大量共存,一定含 有 Na ,根据溶液呈电中性原则,阳离子只有 Na ; (2)向溶液中滴加氯水,再加入 CCl4 振 荡,静置 CCl4 层呈橙色,说明溶液中含有 Br ; (3)向所得水溶液中加入 Ba(NO3)2 溶液 和稀 HNO3 有白色沉淀产生,该沉淀为 BaSO4,但不能确定是否含有 SO42-,因 SO3 可被硝酸 氧化生成 SO4 ; (4)过滤,向滤液中加入 AgNO3 溶液和稀 HNO3 有白色沉淀产生,该沉淀为 AgCl,但不能确定溶液中是否含有 Cl ,因所加氯水中含有 Cl 。由以上分析可知,溶液中 一定含有的离子为①④⑤,可能含有的离子为③⑥,一定不存在的是②,答案选 D。 7.某无色溶液中含有:①K 、②Ba 、③Cl 、④Br 、⑤SO3 ⑥CO3 、⑦SO4 中的一种或几种, 依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下表,下列结论正确的是 ( 步骤 a b c d ) 操作 用 pH 试纸检验 向溶液中滴加氯水,再加入 CCl4 振荡,静置 向 b 所得溶液中加入 Ba(NO3)2 溶液和稀 HNO3 过滤,向滤液中加入 AgNO3 溶液和稀 HNO3 现象 溶液的 pH 大于 7 CCl4 层呈橙色 有白色沉淀产生 有白色沉淀产生
+ 2+ - - 2- 2- 2- 22+ + 2- 2+

A.可能含有的离子是①②⑦ C.不能确定的离子是①③⑦ 【答案】B

B. 肯定含有的离子是①④ D. 肯定没有的离子是②⑤⑥

【解析】①用 pH 试纸检验溶液的 pH 大于 7,说明溶液呈碱性,应含有弱酸的酸根离子,该离 子可能为 SO3 或 CO3 ,则溶液中一定不存在 Ba ,因二者分别能与钡离子生成沉淀而不能 大量共存,一定含有 K ,根据溶液呈电中性原则,阳离子只有 K ;②向溶液中滴加氯水, 再加入 CCl4 振荡, 静置 CCl4 层呈橙色, 说明溶液中含有 Br ; ③向所得水溶液中加入 Ba (NO3)
2 + + 222+

溶液和稀 HNO3 有白色沉淀产生,该沉淀为 BaSO4,但不能确定是否含有 SO4 ,因 SO3 可被
2-

2-

2-

硝酸氧化生成 SO4 ;④过滤,向滤液中加入 AgNO3 溶液和稀 HNO3 有白色沉淀产生,该沉淀为 AgCl,但不能确定溶液中是否含有 Cl ,因所加氯水中含有 Cl 。由以上分析可知,溶液中 一定含有的离子为①④,可能含有的离子为③⑤⑥(⑤⑥至少含有 1 种) ,一定不存在的是 ②,答案选 B。 8.常温下,pH=1 的某溶液 A 中含有 NH4 、K 、Na 、Fe 、Al 、Fe 、CO3 、NO3 、Cl 、I 、SO4 中的几种,现取该溶液进行有关实验,实验结果如下图所示:
+ + + 2+ 3+ 3+ 2- 2-

4

回答下列问题: (1)溶液 A 中一定不存在的阴离子有___________________ (2)生成沉淀甲和沉淀乙的离子方程式分别为___________________ (3)气体乙的结构式为_________________ (4)生成气体丙的离子方程式为__________________ 若实验消耗 Cu144g,则最多生成气体丁的体积(标准状况下)为__________。 【答案】 (1)CO3
2-

(2)2Al +3CO3 +3H2O═2Al(OH)3↓+3CO2↑、Ba +CO3 =BaCO3↓;

3+

2-

2+

2-

(3)



(4)33.6L
2-

【解析】由溶液 pH=1 可知溶液为酸性溶液,溶液中一定不存在与氢离子反应的离子 CO3 ;溶液 A 中加过量(NH4)2CO3,产生白色沉淀甲,可以排除 Fe 、Fe ,原溶液中一定有 Al ;溶液 乙加铜和浓硫酸能产生 NO,原溶液中有 NO3 ,强酸性溶液中有 NO3 ,则一定没有 Fe 、I ; (1)据分析可知溶液 A 中一定不存在的阴离子是 CO3 ; (2)依据分析可知溶液中一定存在 Al ,Al 与加入的碳酸根发生双水解反应生成氢氧化铝白色沉淀,即甲为氢氧化铝,离子 反应方程式为:2Al +3CO3 +3H2O═2Al(OH)3↓+3CO2↑;溶液甲中含有过量的碳酸铵溶液, 滴加过量的氢氧化钡溶液会生成碳酸钡沉淀即沉淀乙,生成沉淀的离子反应式为 Ba +CO3 =BaCO3↓; (3)过量的铵根与加入的氢氧根反应生成氨气,故气体乙为氨气,氨
2+ 23+ 23+ 3+ 22+ 2+ 3+ 3+

气的结构式为

; (4)硝酸根离子在酸性条件下氧化铜生成 NO,即气体丙为 NO,
2+

发生反应的离子方程式为 3Cu+8H++NO3 ═3Cu +2NO↑+4H2O,当溶解的铜为 144g,物质的量 为 144g÷64g/mol=2.25mol,得到的 NO 的体积为 2.25mol×2/3×22.4L/mol=33.6L,依据 原子守恒 NO 氧化得到的 NO2 的体积也是 33.6L。

5


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